技术 | 弗兰德减速机在水泥行业斗式提升机中的应用

1 前言

斗式提升机在我国使用较为集中的行业有:制砂骨料和水泥厂、玻璃建材行业，化工行业，电力行业，钢铁行业等。包括使用最常见的熟料线和水泥线，主要用于生料仓及预热器喂料，熟料系统制成，水泥粉磨系统循环、成品水泥输送及搬运等工艺。基于笔者在斗式提升机设备的设计及研发的经验，在此基础上论述了与之相关的应用和建议。

2 斗式提升机主要类型

斗式提升机的工作原理是：物料通过入料口经过入料壳体流入到料斗中，通过钢丝胶带或链条提升到斗式提升机的头部，在绕过头部滚筒或头部链轮后反转，斗式提升机将物料卸出到卸料壳体中，通过卸料镏子进入其他设备。在 JB/T3926.1-1999 垂直斗提升机标准中，斗式提升机按牵引介质分为三种类型：TD 型-带式斗式提升机，采用离心式或混合式方式卸料；TH 型-圆环链斗式提升机，采用混合式或重力式方式卸料；TB 型-板式套筒套筒辊子链斗式提升机，采用重力式方式卸料。

2.1

带式斗式提升机，又称钢丝胶带提升机，胶带提升机，胶带提升机适合输送粉状，粒状或小块状物料。料斗在提升机尾部主要通过接料，也可通过挖取尾部壳体的积料，料斗运行速度在1.2-2.1米每秒。近年来，为了满足全球市场对提升高度和提升能力的需求，提升能力可达1200吨每小时和提升高度可达150米的技术已成熟，各种规格的产品已被广泛使用。钢丝胶带既有高强度布置紧密的纵向钢绳，亦有横向钢绳，以防胶带撕裂。钢丝胶带一般采用T2型，耐热满足长期耐温120摄氏度和瞬时耐温130摄氏度。提升机的头部滚筒呈鼓型，对胶带运行起自动调偏的作用，采用可更换式的摩擦衬片；尾部滚筒同样呈鼓型，原理同头部滚筒，采用自清理式笼型滚筒防止积料；并配备了自动平衡张力装置防止胶带跑偏。

某公司研制的TBD型钢丝胶带提升机，具有高提升能力、体积小、低功耗、稳定运行可靠，使用寿命长等优势。TBD 胶带提升机目前规格最高可达TBD1400(料斗宽度1400毫米)，提升机配套4级电机，使用减速机额定速比40、45、50、56等固定速比。

2.2

TH型-圆环链斗式提升机，又称环链提升机。环链提升机的链条由于延伸率比较大，导致维护成本高，目前在水泥行业已逐步被胶带提升机和板链提升机取代，本文不做论述。

2.3

TB型-板式套筒套筒辊子链斗式提升机，又称板链提升机。板链提升机适合输送粉状，粒状，块状等任意一种物料，耐温最高可达250摄氏度，链速最高可达85米每分钟即1.42米每秒。根据物料的提升能力和种类，可分为 NBC,NBS,NE 等慢速提升机和 NBH,NSE 等高速提升机。

高速提升机是慢速提升机的升级版，由于运行速度高，因此在提升能力相同时，非常经济。板链提升机的链条为双排链，通过与头部链轮的啮合来获得动力带动料斗运行，完成尾部接料和头部卸料的过程。头部链轮和尾部链轮可设计成可更换轮齿的分体式结构，相对于整体式结构链轮，从更换整个链轮到只需更换链轮的轮齿，更为经济。板链提升机可选用4级或6级电机，根据提升物料的种类及链条使用寿命来选择最优的弗兰德减速机额定速比。

3 水泥行业斗式提升机用弗兰德减速机的特点及应用

3.1

弗兰德减速机特点如下：

1、从箱体至内部齿轮，采用完全的模块化结构设计，适合大规模生产及灵活多变的选型。

2、采用CAD/CAM设计制造，保证质量的稳定性。

3、齿轮及齿轮轴采用优质合金渗碳淬火，齿面硬度高达60±2HRC，磨削精度高达5-6级。

4、采用整体式铸造箱体，刚度好，易于提高轴的强度和轴承寿命，箱体流线型设计易于风扇冷却。

5、多种可选密封，有效防止漏油，如防尘的组合密封，无磨损的迷宫式密封。

6、产品安装方式灵活多变，易于客户选用。

7、采用计算机修形技术，对轮齿进行预修形，大大提高了减速机的承载能力。

3.2

目前水泥行业中，生料辊压机车间，生料立磨车间，生料入窑尾及生料入库车间，水泥熟料辊压机系统车间，水泥磨车间，成品水泥入库出库及包装车间，制砂和骨料生产等位置需要用到提升机。

众所周知，提升机的一个重要参数是轴功率，轴功率可以 由 简 化 公 式 得 到 ： 轴 功 率 P= 最 大 提 升 能 力 Q*( 中 心 距H+3)/367.2，其中数字3和367.2是常数。

基于水泥行业不同系统的工况，主要考虑提升机的入料工况，选择不同的使用系数：对于生料辊压机循环提升机和水泥熟料辊压机循环提升机及生料立磨循环提升机，弗兰德减速机额定功率需要同时满足2.0倍轴功率和1.2倍电机额定功率；对于水泥磨循环提升机，弗兰德减速机额定功率需要满足1.7倍轴功率和1.19倍电机额定功率；对于其他位置的提升机，弗兰德减速机额定功率需要满足1.7倍轴功率和1.15倍电机额定功率。

4 弗兰德减速机的优势及国产品牌减速机行业的现状

4.1

弗兰德减速机其专业设计可节省安装空间，确保低运行故障率，根据用户需要可选空载辅助传动或带载辅助传动，主减速机自带逆止器防止设备故障。

弗兰德减速机的优势，突出在材料及工艺上，寿命长，可靠性好，采用独特的低噪音齿轮齿形设计，确保设计的先进性；传动比分级精细，具有数百万种不同的组合，可满足用户各种不同的需求，从选料到制造均做到细致入微，严格把关箱体精密铸造、美观坚固，齿轮精密铸造及加工，实现产品的高精度、免维护。弗兰德减速机的不同类型和设计系列提供了几乎无限多种设计组合，其扭矩范围从约2,000至2,600,000Nm。

4.2

国产品牌减速机的产品主要受其材料及工艺制作水平的限制，用于某些制造关键部件的基本原材料质量参差不齐，性能指标不稳定，关键部件的加工精度比较低，制造标准偏低。国产减速机行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低。在设计理念或制造水平标准，也处于进口品牌减速机的发展阶段。减速机产品普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低、可靠性差等问题。对于相同扭矩的减速机，国产减速机相对体积较大，在安装使用时占用的空间就大，应用场合受到比较大的限制。

4.3

大部分国产品牌减速机没有太多的机会被终端用户认可，由于国内部分终端用户对国产品牌的不信任，即使使用国产减速机，购买价格仅为进口品牌的三分之一或者更低。

如此低廉的价格，国产减速机只能在制造成本上考虑如何降低，无法使用高品质的部件，诸如 SKF/FAG 轴承，进口油封，高精度的齿轮，进口品牌逆止器、超越离合器等。减速机是基础工业产品，发展道路没有捷径可走，国产品牌减速机不是没有能力提高，而是没有更好的环境为它们带来提高。

5 结语

弗兰德减速机是水泥行业斗式提升机制造商在水泥生产线中的关键位置的首选配套产品，为水泥生产线系统提供稳定的源动力。纵观国产品牌减速机行业发展史，国产品牌减速机有很长的路要走。通过不断寻找提升自身品牌竞争力，以及制造技术不断的完善，我们有理由相信它们最终也能达到或超越进口品牌减速机的品质。

来源：《天津椿本输送机械有限公司》

作者：王健

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